[发明专利]一种多相催化剂及其制备方法和在电解水析氢中的应用

权利要求书

1.一种多相催化剂，其特征在于，

所述多相催化剂包括载体和活性组分；

所述载体为MXene；

所述活性组分包括磷化镍和二硒化钼；

所述活性组分具有异质结构；

所述异质结构包括在MXene基底上形成的磷化镍纳米片和二硒化钼纳米片；

所述二硒化钼纳米片通过原位生长的方式包覆在磷化镍纳米片上。

2.根据权利要求1所述的多相催化剂，其特征在于，

所述磷化镍纳米片和二硒化钼纳米片形成纳米片阵列；

所述MXene选自Ti₃C₂、Ti₂C、Nb₄C₃、Nb₂C中的至少一种；

优选地，所述催化剂中，磷化镍的负载量为催化剂总质量的5～15％，二硒化钼为催化剂总质量的40～60％；

优选地，所述催化剂的比表面积为20～100m²/g。

3.一种权利要求1或2所述的多相催化剂的制备方法，其特征在于，

所述制备方法包括：

(1)将含有载体、镍源、尿素、NH₄F的混合物，反应I，磷化处理后获得载体上负载有磷化镍的催化剂前驱体；

(2)将含有步骤(1)获得的催化剂前驱体、硒源、钼源的混合物，反应II，获得所述多相催化剂。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，

所述镍源选自Ni(COOH)₂、NiCl₂、Ni(NO₃)₂、NiSO₄中的至少一种；

所述硒源选自CH₄N₂Se、(CH₃)₂Se、(CH₃)₂SeO中的至少一种；

所述钼源选自H₈MoN₂O₄、(NH₄)₆Mo₇O₂₄、Na₂MoO₄中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，

所述镍源与尿素、NH₄F、硒源、钼源的摩尔比为：镍源：尿素：NH₄F：硒源：钼源＝(1.8～2.2)：(9～11)：(5～7)：(2～4)：(1～2)；

所述镍源与所述载体的质量比为1～7：3。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，

所述磷化处理包括以下步骤：

将反应I获得的产物与磷源分别放入两个瓷舟中，分别置于管式炉的下游和上游，反应III，获得所述载体上负载有磷化镍的催化剂前驱体；

优选地，所述磷源选自NaH₂PO₂、NH₄H₂PO₂、NaH₂PO₄中的至少一种；

所述镍源与所述磷源的摩尔比为1：2～5。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，

所述步骤(1)包括：

将载体置于含有镍源、尿素、NH₄F的溶液I中，反应I；

优选地，所述溶液I中，所述镍源的浓度为50～80mmol/L；

所述尿素的浓度为250～400mmol/L；

所述NH₄F的浓度为150～240mmol/L。